可溶性表氧化物水解酶在动脉粥样硬化中的作用及机制

Atherosclerosis is the common pathological basis of cardio-cerebral vascular diseases, also is the primary cause of cardiovascular events which lead deaths. epoxyeicosatrienoic acids (EETs) have important cardiovascular protection function, which are metabolites derived from arachidonic acid (AA) and metabolized by soluble epoxide hydrolase (sEH). sEH/EETs play an important role in occurrence, development and treatment of cardiovascular diseases. Our pre-experiments show that sEH inhibitor and sEH deficiency can decrease the area of atherosclerotic plaques. However, the mechanism of sEH in atherosclerosis remains unclear. The hypothesis of this proposal is that sEH plays a detrimental role in atherosclerosis through hydrolyzing EETs and increasing the transformation of monocytes into macrophages, promote inflammation and regulates macrophage function. We will use sEH and LDLR double knockout mice as model to investigate the role of sEH in atherosclerosis. Using techniques of molecular biology, cell biology and metabonomics to explore the effects of sEH on atherosclerosis at overall level and cellular level.. Therefore, the aim of this study is to reveal the mechanism of sEH in atherosclerosis.

动脉粥样硬化是导致心脑血管疾病的共同病理学基础，也是引起心血管事件及人口死亡的主要原因。花生四烯酸（AA）代谢产物表氧-二十碳三烯酸（EETs）具有重要的心血管保护中功能，而可溶性表氧化物水解酶 (sEH) 可将其水解。在心血管系统疾病发生、发展和治疗中，sEH/EETs发挥了重要的作用。本项目组在预实验中发现，应用sEH抑制剂和sEH基因敲除能减少小鼠动脉粥样硬化斑块面积，但sEH在动脉粥样硬化中的具体作用机制仍不明确。本项目设想sEH在动脉粥样硬化中通过水解EETs，进而增加单核细胞向巨噬细胞的转化，促进炎症因子的产生和调控巨噬细胞的功能，从而影响动脉粥样硬化的进展。我们拟运用sEH和LDLR双基因敲除小鼠，构建动脉粥样硬化模型，同时运用分子生物学、细胞生物学和代谢组学技术，在整体和细胞水平探讨 sEH在动脉粥样硬化中的作用，力图阐明sEH在动脉粥样硬化中发挥作用的根本机制。

动脉粥样硬化是危害人类健康的大血管慢性病，《中国心血管病报告》数据显示我国近年来动脉粥样硬化的发病率呈现逐年上升的趋势。在动脉粥样硬化发病过程中脂质堆积和炎症反应发挥着重要的作用。本项目主要研究了可溶性表氧化物水解酶（sEH）活性抑制或者基因敲除在动脉粥样硬化发生的作用及其机制，以及动脉粥样硬化斑块产生后饮食转换血脂降低之后 sEH 活性抑制对动脉粥样硬化的改善作用。我们的研究结果表明 sEH 活性抑制和基因敲除能够降低高脂高胆固醇饮食诱导的血浆高低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，斑块面积以及巨噬细胞浸润；在可溶性表氧化物水解酶（sEH） 和低密度脂蛋白受体（ LDLR） 双基因敲除小鼠（LDLR-/-sEH-/-）的主动脉斑块中 Ly6chi单核细胞比例明显降低；进一步的研究表明，移植了LDLR-/-sEH-/-骨髓的小鼠的主动脉斑块面积减小，Ly6chi单核细胞的浸润减少，但不改变血浆中的总胆固醇水平。小鼠的外周血单个核细胞（PBMC)在 sEH 活性抑制和基因敲除之后能够升高细胞中的 EETs 与 DHETs的比例，且在 mRNA 和蛋白水平减少P选择素糖蛋白配体（P-selectin glycoprotein ligand, PSGL1）的表达，并减少PBMC 向 E-选择素（E-selectin）， P-选择素（P-selectin）和 TNFα 诱导的内皮细胞激活的粘附作用。我们通过转录组学方法发现经过6周高脂高胆固醇饮食喂养后，与LDLR-/-小鼠组相比，LDLR-/-sEH-/-小鼠的肝脏样本中有1346个LncRNA上调，1220个LncRNA下调。发现饮食转换后，sEH活性抑制可以改变 LDLR-/-小鼠主动脉粥样硬化的斑块成分，增加斑块中 M2 型巨噬细胞标志物的表达。我们通过代谢组学方法分析小鼠血浆、尿液、肝脏、肾脏和心脏中代谢产物的变化，发现代谢物的变化涉及胆固醇稳态、氨基酸和蛋白质、肠道菌群、维生素 B 以及脂肪酸等代谢通路网络的变化。我们还利用蛋白质组学方法，分析了sEH基因敲除小鼠主动脉蛋白表达谱的变化，发现了237个显著变化的蛋白，其中有一组蛋白与血管新生相关，我们已经证实sEH通过下调Parvb的表达抑制内皮细胞血管新生潜能。本研究增进了对于sEH 在动脉粥样硬化中具体作用机制的了解，并为预防和治疗动脉粥样硬化提供了新的思路。